JPH11172432A - 磁性膜形成装置 - Google Patents
磁性膜形成装置Info
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- JPH11172432A JPH11172432A JP9346665A JP34666597A JPH11172432A JP H11172432 A JPH11172432 A JP H11172432A JP 9346665 A JP9346665 A JP 9346665A JP 34666597 A JP34666597 A JP 34666597A JP H11172432 A JPH11172432 A JP H11172432A
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
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- H—ELECTRICITY
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】基板面への一様な方向の磁界の印加を単純な構
成で得るとともに、一様な磁界分布を磁石を大型化する
ことなく確保し、かつ、磁石間距離と磁石の配置を変え
ることにより、一様な方向の磁界の印加を保ちながら、
磁界強度、磁界分布の調整が可能な磁性膜形成装置を提
供すること。 【解決手段】成膜粒子を飛散させる成膜源２，３と、前
記成膜粒子によって成膜される基板７を保持する基板ホ
ルダ６と、前記基板７を挟みかつ前記基板面と平行な面
に配置され、前記基板７と対向する面の極性が互いに異
なり、かつ互いに略平行する２つの磁界発生手段２０，
２１および２２，２３と、を成膜室１に備える磁性膜形
成装置において、前記それぞれの磁界発生手段には、前
記基板の略中心を通る線に対して２つの磁石２０と２１
（および２２と２３）がほぼ対称の位置に配置されてい
ることを特徴とする。
成で得るとともに、一様な磁界分布を磁石を大型化する
ことなく確保し、かつ、磁石間距離と磁石の配置を変え
ることにより、一様な方向の磁界の印加を保ちながら、
磁界強度、磁界分布の調整が可能な磁性膜形成装置を提
供すること。 【解決手段】成膜粒子を飛散させる成膜源２，３と、前
記成膜粒子によって成膜される基板７を保持する基板ホ
ルダ６と、前記基板７を挟みかつ前記基板面と平行な面
に配置され、前記基板７と対向する面の極性が互いに異
なり、かつ互いに略平行する２つの磁界発生手段２０，
２１および２２，２３と、を成膜室１に備える磁性膜形
成装置において、前記それぞれの磁界発生手段には、前
記基板の略中心を通る線に対して２つの磁石２０と２１
（および２２と２３）がほぼ対称の位置に配置されてい
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性膜形成装置に
係わり、特に、磁性膜の良好な磁気特性を得るための均
一な磁界を形成することのできる磁性膜形成装置に関す
る。
係わり、特に、磁性膜の良好な磁気特性を得るための均
一な磁界を形成することのできる磁性膜形成装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁気方向の揃った磁性膜をスパッ
タ成膜するために、磁界をかけて成膜粒子の磁気方向を
揃えながら形成する磁界中成膜方法が知られている。
タ成膜するために、磁界をかけて成膜粒子の磁気方向を
揃えながら形成する磁界中成膜方法が知られている。
【０００３】従来の磁性膜形成装置の縦断面図を図８に
示す。
示す。
【０００４】この装置は、真空容器から構成される成膜
室１中に、ターゲット３と成膜する基板７を対向させて
配置している。基板７は基板ホルダ６により保持されて
おり、基板ホルダ６は図示しない内部治具によりターゲ
ット３の表面から一定間隔を置いて保持されている。ま
た基板ホルダ６上には、２本の永久磁石８１，８２が配
置されている。成膜室１の上部には、加熱ヒータ９の導
入部１１が真空シールド用のＯリング１０を介して取り
付けられている。成膜室１の開口部には、ターゲット電
極２が絶縁物４を介して固定されており、ターゲット電
極２上にはターゲット３が取り付けられている。さらに
ターゲット３の周辺には一定のギャップを置いてアース
シールド５が取り付けられている。
室１中に、ターゲット３と成膜する基板７を対向させて
配置している。基板７は基板ホルダ６により保持されて
おり、基板ホルダ６は図示しない内部治具によりターゲ
ット３の表面から一定間隔を置いて保持されている。ま
た基板ホルダ６上には、２本の永久磁石８１，８２が配
置されている。成膜室１の上部には、加熱ヒータ９の導
入部１１が真空シールド用のＯリング１０を介して取り
付けられている。成膜室１の開口部には、ターゲット電
極２が絶縁物４を介して固定されており、ターゲット電
極２上にはターゲット３が取り付けられている。さらに
ターゲット３の周辺には一定のギャップを置いてアース
シールド５が取り付けられている。
【０００５】この磁性膜形成装置は、図示していないＲ
Ｆ電源からターゲット電極２を介してターゲット３に電
圧を印加してプラズマを発生させ、プラズマ中のイオン
により、ターゲット３からスパッタ粒子を飛散させてい
る。ターゲット３から飛散した粒子は、基板７に到達し
磁性膜を形成する。この基板７付近では、基板ホルダ６
上に固定された永久磁石８１，８２により磁界が印加さ
れるので、磁性膜を構成するスパッタ粒子の磁気方向が
揃えられた磁性膜が形成される。
Ｆ電源からターゲット電極２を介してターゲット３に電
圧を印加してプラズマを発生させ、プラズマ中のイオン
により、ターゲット３からスパッタ粒子を飛散させてい
る。ターゲット３から飛散した粒子は、基板７に到達し
磁性膜を形成する。この基板７付近では、基板ホルダ６
上に固定された永久磁石８１，８２により磁界が印加さ
れるので、磁性膜を構成するスパッタ粒子の磁気方向が
揃えられた磁性膜が形成される。
【０００６】図９は図８に示す磁性膜形成装置の基板付
近の詳細を示す図である。
近の詳細を示す図である。
【０００７】基板７の両側には磁界を発生する２本の棒
状の永久磁石８１，８２が基板ホルダ６上に平行に配置
されている。２本の永久磁石８１，８２間の空間の中心
となる位置に基板７が固定されている。このとき基板７
にはオリフラ１１を設けて基板７が回転しないようにし
ている。
状の永久磁石８１，８２が基板ホルダ６上に平行に配置
されている。２本の永久磁石８１，８２間の空間の中心
となる位置に基板７が固定されている。このとき基板７
にはオリフラ１１を設けて基板７が回転しないようにし
ている。
【０００８】しかし、この方法では、図９に示す基板７
の上下端部では印加磁界が永久磁石８１，８２間で直線
的に分布せず、基板７の外側に膨らむように分布する。
そのため、この外側への膨らみを防止して直線的に分布
させるために、従来は、図１０に示すように、基板７の
両側に平行に配置した棒状磁石８１，８２間の上下両側
に、補助磁石８３，８４を配置したり、また、図１１に
示すように、両磁石８１，８２のそれぞれ対向する側の
上下端部に補助棒磁石８５，８６，８７，８８を配置
し、これにより、永久磁石８１，８２の中央部から両端
部にかけて広範囲にわたって平行な磁界を得るようにし
ている。
の上下端部では印加磁界が永久磁石８１，８２間で直線
的に分布せず、基板７の外側に膨らむように分布する。
そのため、この外側への膨らみを防止して直線的に分布
させるために、従来は、図１０に示すように、基板７の
両側に平行に配置した棒状磁石８１，８２間の上下両側
に、補助磁石８３，８４を配置したり、また、図１１に
示すように、両磁石８１，８２のそれぞれ対向する側の
上下端部に補助棒磁石８５，８６，８７，８８を配置
し、これにより、永久磁石８１，８２の中央部から両端
部にかけて広範囲にわたって平行な磁界を得るようにし
ている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の磁石構造では、主磁石８１，８２と補助磁石８３〜
８４，８５〜８８とを組合せるため複雑な構成となり、
良質な磁界特性を得るためには磁石寸法、磁石配置の２
つの要素の最良の組合せを作らなければならず、そのた
めの設計が難しいという問題がある。またエッチング分
布や膜特性のバラツキを抑えるために、基板に印加する
磁界の磁界分布（磁界の大きさのバラツキ）を小さくす
ることが望まれるが、そのためには、磁石間距離Ｌを大
きくする必要があり、そのため主磁石として非常に長い
棒状磁石が必要となる。さらに上述のごとく、良質な磁
界を形成するための磁石配置と磁石寸法は一意的に決ま
るので、磁界強度、磁界分布を変えるため磁石間距離Ｌ
を変化させた場合、補助磁石の配置調整により良質な磁
界特性を実現することが難しい。
来の磁石構造では、主磁石８１，８２と補助磁石８３〜
８４，８５〜８８とを組合せるため複雑な構成となり、
良質な磁界特性を得るためには磁石寸法、磁石配置の２
つの要素の最良の組合せを作らなければならず、そのた
めの設計が難しいという問題がある。またエッチング分
布や膜特性のバラツキを抑えるために、基板に印加する
磁界の磁界分布（磁界の大きさのバラツキ）を小さくす
ることが望まれるが、そのためには、磁石間距離Ｌを大
きくする必要があり、そのため主磁石として非常に長い
棒状磁石が必要となる。さらに上述のごとく、良質な磁
界を形成するための磁石配置と磁石寸法は一意的に決ま
るので、磁界強度、磁界分布を変えるため磁石間距離Ｌ
を変化させた場合、補助磁石の配置調整により良質な磁
界特性を実現することが難しい。
【００１０】本発明の目的は、上記従来の種々の問題点
に鑑みて、第１の目的として、基板面への一様な方向の
磁界の印加を単純な構成で得るとともに、一様な磁界分
布を磁石を大型化することなく確保し、第２の目的とし
て、磁石間距離Ｌと磁石の配置を変えることにより、一
様な方向の磁界の印加を保ちながら、磁界強度、磁界分
布の調整が可能な磁石構造を提供することにある。
に鑑みて、第１の目的として、基板面への一様な方向の
磁界の印加を単純な構成で得るとともに、一様な磁界分
布を磁石を大型化することなく確保し、第２の目的とし
て、磁石間距離Ｌと磁石の配置を変えることにより、一
様な方向の磁界の印加を保ちながら、磁界強度、磁界分
布の調整が可能な磁石構造を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、次のような手段を採用した。
達成するために、次のような手段を採用した。
【００１２】成膜粒子を飛散させる成膜源と、前記成膜
粒子によって成膜される基板を保持する基板ホルダと、
前記基板を挟みかつ前記基板面と平行な面に配置され、
前記基板と対向する面の極性が互いに異なり、かつ互い
に略平行する２つの磁界発生手段と、を成膜室に備える
磁性膜形成装置において、前記それぞれの磁界発生手段
には、前記基板の略中心を通る線に対して２つの磁石が
ほぼ対称の位置に配置されていることを特徴とする。
粒子によって成膜される基板を保持する基板ホルダと、
前記基板を挟みかつ前記基板面と平行な面に配置され、
前記基板と対向する面の極性が互いに異なり、かつ互い
に略平行する２つの磁界発生手段と、を成膜室に備える
磁性膜形成装置において、前記それぞれの磁界発生手段
には、前記基板の略中心を通る線に対して２つの磁石が
ほぼ対称の位置に配置されていることを特徴とする。
【００１３】また、請求項１に記載の磁性膜形成装置に
おいて、前記磁石は、磁化方向に略垂直な方向に長い棒
状のほぼ同一の永久磁石から構成されることを特徴とす
る。
おいて、前記磁石は、磁化方向に略垂直な方向に長い棒
状のほぼ同一の永久磁石から構成されることを特徴とす
る。
【００１４】また、請求項１ないしは請求項２のいずれ
か１つの請求項記載の磁性膜形成装置において、前記両
磁界発生手段間の距離、前記ほぼ対称の位置に配置され
る磁石間の距離、および前記各磁石の前記基板に対する
配置角度を任意に調整可能に構成したことを特徴とす
る。
か１つの請求項記載の磁性膜形成装置において、前記両
磁界発生手段間の距離、前記ほぼ対称の位置に配置され
る磁石間の距離、および前記各磁石の前記基板に対する
配置角度を任意に調整可能に構成したことを特徴とす
る。
【００１５】また、請求項１ないしは請求項２のいずれ
か１つの請求項記載の磁性膜形成装置において、前記両
磁界発生手段の略中間の位置でかつ前記基板の略中心に
対してほぼ対称な位置、または前記各磁界発生手段の両
端付近の前記基板に対向する位置に、補助磁石を設けた
ことを特徴とする。
か１つの請求項記載の磁性膜形成装置において、前記両
磁界発生手段の略中間の位置でかつ前記基板の略中心に
対してほぼ対称な位置、または前記各磁界発生手段の両
端付近の前記基板に対向する位置に、補助磁石を設けた
ことを特徴とする。
【００１６】また、請求項１ないしは請求項４のいずれ
か１つの請求項記載の磁性膜形成装置において、前記各
磁石は、電磁石で構成されることを特徴とする。
か１つの請求項記載の磁性膜形成装置において、前記各
磁石は、電磁石で構成されることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
から図４を用いて説明する。
から図４を用いて説明する。
【００１８】図２は本実施形態に係わる磁性膜形成装置
の縦断面図である。
の縦断面図である。
【００１９】図において、１２はその上に後述する永久
磁石が取り付けられる磁石取付プレート、２０，２１，
２２，２３は永久磁石である。なお、図２に示す磁性膜
形成装置は、従来技術の図８に示した磁性膜形成装置
と、磁石構造および永久磁石２０〜２３が磁石取付プレ
ート１２上に配置されている点で相違するが、その他の
構成はほぼ同一であるので、図８と同一符号を付して説
明を省略する。
磁石が取り付けられる磁石取付プレート、２０，２１，
２２，２３は永久磁石である。なお、図２に示す磁性膜
形成装置は、従来技術の図８に示した磁性膜形成装置
と、磁石構造および永久磁石２０〜２３が磁石取付プレ
ート１２上に配置されている点で相違するが、その他の
構成はほぼ同一であるので、図８と同一符号を付して説
明を省略する。
【００２０】図１は、図２に示す磁石取付プレート１２
上に配置された４本の棒状の永久磁石２０〜２３と基板
７との位置関係を示す図である。
上に配置された４本の棒状の永久磁石２０〜２３と基板
７との位置関係を示す図である。
【００２１】図１に示すように、２本の永久磁石２０，
２１が基板７に対してＮ極側を向けるＮ極磁界発生手段
を構成し、他の２本の永久磁石２２，２３が基板７に対
してＳ極側を向けるＳ極磁界発生手段を構成している。
このＮ極磁界発生手段とＳ極磁界発生手段の間の空間の
略中心となる位置に、基板７が搭載されている。なお、
基板７には基板７が回転しないようにオリフラ１１が設
けられている。
２１が基板７に対してＮ極側を向けるＮ極磁界発生手段
を構成し、他の２本の永久磁石２２，２３が基板７に対
してＳ極側を向けるＳ極磁界発生手段を構成している。
このＮ極磁界発生手段とＳ極磁界発生手段の間の空間の
略中心となる位置に、基板７が搭載されている。なお、
基板７には基板７が回転しないようにオリフラ１１が設
けられている。
【００２２】さらに、図１に基づいて基板７に印加され
る磁界の方向について説明する。
る磁界の方向について説明する。
【００２３】一般に、磁化方向に垂直な方向に長い棒状
の同一永久磁石を用いる場合、磁石中心付近で表面磁束
密度がもっとも強くなり、棒状磁石によって形成される
磁界は磁石中心から放射状に広がる向きとなる。図１に
示すように磁石を配置した場合、まず、Ｎ極磁界発生手
段およびＳ極磁界発生手段による基板７付近での磁界を
考えると、４本の棒状磁石２０，２１，２２，２３はそ
れぞれの磁石中心付近を中心に放射状に広がる向きの磁
界を形成するが、基板７付近では、２本の棒状磁石２
０，２１、および２本の棒状磁石２２，２３のそれぞれ
の棒状磁石同士間の磁界のｙ方向成分は、互いに相殺し
て小さくなり、Ｎ極磁界発生手段とＳ極磁界発生手段と
による磁界はｘ方向に平行性の良い磁界の向きとなる。
よって４本の磁石２０〜２３によって基板７上の全ての
箇所においてｘ方向に良好な平行磁界を印加することが
できる。
の同一永久磁石を用いる場合、磁石中心付近で表面磁束
密度がもっとも強くなり、棒状磁石によって形成される
磁界は磁石中心から放射状に広がる向きとなる。図１に
示すように磁石を配置した場合、まず、Ｎ極磁界発生手
段およびＳ極磁界発生手段による基板７付近での磁界を
考えると、４本の棒状磁石２０，２１，２２，２３はそ
れぞれの磁石中心付近を中心に放射状に広がる向きの磁
界を形成するが、基板７付近では、２本の棒状磁石２
０，２１、および２本の棒状磁石２２，２３のそれぞれ
の棒状磁石同士間の磁界のｙ方向成分は、互いに相殺し
て小さくなり、Ｎ極磁界発生手段とＳ極磁界発生手段と
による磁界はｘ方向に平行性の良い磁界の向きとなる。
よって４本の磁石２０〜２３によって基板７上の全ての
箇所においてｘ方向に良好な平行磁界を印加することが
できる。
【００２４】次に、本実施形態に係わる成膜装置の動作
を図１〜図２を用いて説明する。
を図１〜図２を用いて説明する。
【００２５】まず基板ホルダ６に基板７、磁石取付プレ
ート１２に永久磁石２０〜２３を搭載する。次に、ＲＦ
電源からターゲット３に電圧を印加して、プラズマを発
生させ、ターゲット３からスパッタ粒子を飛散させる。
飛散したスパッタ粒子は、基板７に到達し、基板７上に
磁性膜を形成する。この基板７付近には上述のように、
磁石取付プレート１２に固定された永久磁石２０〜２３
により、基板７全体に渡って一様なｘ方向の磁界が印加
され、この磁界によりスパッタ粒子は一方向に磁化さ
れ、磁化方向の揃った磁性膜が形成される。
ート１２に永久磁石２０〜２３を搭載する。次に、ＲＦ
電源からターゲット３に電圧を印加して、プラズマを発
生させ、ターゲット３からスパッタ粒子を飛散させる。
飛散したスパッタ粒子は、基板７に到達し、基板７上に
磁性膜を形成する。この基板７付近には上述のように、
磁石取付プレート１２に固定された永久磁石２０〜２３
により、基板７全体に渡って一様なｘ方向の磁界が印加
され、この磁界によりスパッタ粒子は一方向に磁化さ
れ、磁化方向の揃った磁性膜が形成される。
【００２６】次に、本実施形態の磁性膜形成装置におい
て一様な磁界を得るための磁石配置について図３および
図４を用いて説明する。
て一様な磁界を得るための磁石配置について図３および
図４を用いて説明する。
【００２７】図３において、ｄは永久磁石２０と永久磁
石２１間および永久磁石２２と永久磁石２３間の磁石隙
間距離、Ｌは直線的に配列された永久磁石２０，２１と
永久磁石２２，２３間の距離、ｅはＮ極磁界発生手段長
およびＳ極磁界発生手段長を示す。
石２１間および永久磁石２２と永久磁石２３間の磁石隙
間距離、Ｌは直線的に配列された永久磁石２０，２１と
永久磁石２２，２３間の距離、ｅはＮ極磁界発生手段長
およびＳ極磁界発生手段長を示す。
【００２８】また、図４において、横軸は距離ｄ、縦軸
はある磁石寸法で、磁石隙間距離ｄを変化させた場合の
スキュー角を表す。ここで、スキュー角とは、磁石隙間
距離ｄにおける基板７上の各点において計測される所望
の磁界方向と実際の磁界方向との水平方向角度差のうち
の最大水平方向角度差をいう。
はある磁石寸法で、磁石隙間距離ｄを変化させた場合の
スキュー角を表す。ここで、スキュー角とは、磁石隙間
距離ｄにおける基板７上の各点において計測される所望
の磁界方向と実際の磁界方向との水平方向角度差のうち
の最大水平方向角度差をいう。
【００２９】本実施形態では、磁界の大きさおよび方向
は、各永久磁石２０〜２３の表面磁束密度と４つの磁石
２０〜２３の作る磁界のバランスによって決まるため、
以下のような方法で一様な磁界を得るための磁石配置が
決定される。
は、各永久磁石２０〜２３の表面磁束密度と４つの磁石
２０〜２３の作る磁界のバランスによって決まるため、
以下のような方法で一様な磁界を得るための磁石配置が
決定される。
【００３０】まず、上記磁石間距離Ｌ、および磁界発生
手段長ｅを適当な大きさに決める。次いで、磁石隙間距
離ｄを変化させたときの発生する磁界の磁気特性を磁界
解析シミュレーションプログラムにより計算する。磁界
解析シミュレーションプログラムは、永久磁石２０〜２
３の残留磁化の大きさ、形状、配置をパラメータとし
て、３次元計算で行う。
手段長ｅを適当な大きさに決める。次いで、磁石隙間距
離ｄを変化させたときの発生する磁界の磁気特性を磁界
解析シミュレーションプログラムにより計算する。磁界
解析シミュレーションプログラムは、永久磁石２０〜２
３の残留磁化の大きさ、形状、配置をパラメータとし
て、３次元計算で行う。
【００３１】計算の結果、図４に示すように、磁石隙間
距離ｄがある値のときスキュー角が最小となることが解
る。これにより磁石間距離ｄを適当な値にとれば、基板
７に最適な磁界を印加することができる。従って、この
ような方法により、基板７面に平行性の良い磁界が印加
できる磁石形状、磁石配置を求めることができる。
距離ｄがある値のときスキュー角が最小となることが解
る。これにより磁石間距離ｄを適当な値にとれば、基板
７に最適な磁界を印加することができる。従って、この
ような方法により、基板７面に平行性の良い磁界が印加
できる磁石形状、磁石配置を求めることができる。
【００３２】上記のごとく、本実施形態によれば、磁石
配置の決定は、磁石間距離Ｌと磁石隙間距離ｄのみに依
存するので比較的容易に行うことができる。また各磁界
発生手段には２つの磁石を用いるので、磁石単体が極端
に大型化することがない。
配置の決定は、磁石間距離Ｌと磁石隙間距離ｄのみに依
存するので比較的容易に行うことができる。また各磁界
発生手段には２つの磁石を用いるので、磁石単体が極端
に大型化することがない。
【００３３】次に、本発明の他の実施形態をそれぞれ図
５、図６および図７を用いて説明する。
５、図６および図７を用いて説明する。
【００３４】図５は、図１に示す各磁石２０〜２３の位
置、角度を調整可能にしたもである。この場合、磁石間
距離Ｌ、磁石隙間距離ｄや磁石角度を調整することによ
り、平行性の良い磁石を保ちながら基板面へ印加する磁
石の強さ、および磁石分布を変えることが出来る。また
４つの磁石の表面磁束密度のバラツキによる、磁界の乱
れを修正し平行性の良い磁界を再現できる。
置、角度を調整可能にしたもである。この場合、磁石間
距離Ｌ、磁石隙間距離ｄや磁石角度を調整することによ
り、平行性の良い磁石を保ちながら基板面へ印加する磁
石の強さ、および磁石分布を変えることが出来る。また
４つの磁石の表面磁束密度のバラツキによる、磁界の乱
れを修正し平行性の良い磁界を再現できる。
【００３５】このように、この実施形態によれば、磁石
間距離Ｌを変化させても、磁石配置と磁石角度の調整に
より、基板面への一様な方向の磁界の印加を保つことが
でき、平行性を失わずに磁界分布、磁界強度を変えるこ
とが可能である。
間距離Ｌを変化させても、磁石配置と磁石角度の調整に
より、基板面への一様な方向の磁界の印加を保つことが
でき、平行性を失わずに磁界分布、磁界強度を変えるこ
とが可能である。
【００３６】図６は、図１に示す磁石２０，２１と磁石
２２，２３とが対向する略中間位置で基板７の略中心に
対してほぼ対称な位置に、補助磁石２４，２５を配置す
る。これにより、図１に示した実施形態のものより、さ
らに平行性の良い磁界を実現できる。
２２，２３とが対向する略中間位置で基板７の略中心に
対してほぼ対称な位置に、補助磁石２４，２５を配置す
る。これにより、図１に示した実施形態のものより、さ
らに平行性の良い磁界を実現できる。
【００３７】図７は、図１に示す各磁石２０〜２３の磁
石隙間距離ｄと対向しない側の各磁石２０〜２３端部の
基板７に面する側に、それぞれ補助磁石２６，２７，２
８，２９を配置する。これにより、図１に示した実施形
態のものより、さらに平行性の良い磁界を実現できる。
石隙間距離ｄと対向しない側の各磁石２０〜２３端部の
基板７に面する側に、それぞれ補助磁石２６，２７，２
８，２９を配置する。これにより、図１に示した実施形
態のものより、さらに平行性の良い磁界を実現できる。
【００３８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、一
様な磁界分布を得るため磁石間距離を大きくした場合で
も、磁石を大型化せずに、基板上の全ての部分に方向の
揃った磁界をかけることができるので、従来に比べ磁気
特性の優れた磁性膜を形成することができる。また磁石
位置と磁石角度を調整可能な構造とすること、または磁
石間に補助磁石を配置する構造とすることによって、磁
界方向の平行性を保った状態で、基板面への印加磁界の
大きさ、および磁界分布を調整ができるので、所望の磁
気特性を有する磁性膜を得ることができる。
様な磁界分布を得るため磁石間距離を大きくした場合で
も、磁石を大型化せずに、基板上の全ての部分に方向の
揃った磁界をかけることができるので、従来に比べ磁気
特性の優れた磁性膜を形成することができる。また磁石
位置と磁石角度を調整可能な構造とすること、または磁
石間に補助磁石を配置する構造とすることによって、磁
界方向の平行性を保った状態で、基板面への印加磁界の
大きさ、および磁界分布を調整ができるので、所望の磁
気特性を有する磁性膜を得ることができる。
【図１】図２に示す磁石取付プレート上に配置された磁
石と基板との位置関係を示す図である。
石と基板との位置関係を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係わる磁性膜形成装置の
縦断面図である。
縦断面図である。
【図３】本実施形態に係わる磁性膜形成装置において一
様な磁界を得るための磁石配置を説明するための図であ
る。
様な磁界を得るための磁石配置を説明するための図であ
る。
【図４】本実施形態に係わる磁性膜形成装置において、
磁石隙間距離を変化させた場合のスキュー角の変化を表
した図である。
磁石隙間距離を変化させた場合のスキュー角の変化を表
した図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係わる磁石と基板との
位置関係を示す図である。
位置関係を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係わる磁石と基板との
位置関係を示す図である。
位置関係を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係わる磁石と基板との
位置関係を示す図である。
位置関係を示す図である。
【図８】従来技術に係わる磁性膜形成装置の縦断面図で
ある。
ある。
【図９】図８に示す磁石と基板との位置関係を示す図で
ある。
ある。
【図１０】他の従来技術に係わる磁性膜形成装置におけ
る磁石と基板との位置関係を示す図である。
る磁石と基板との位置関係を示す図である。
【図１１】他の従来技術に係わる磁性膜形成装置におけ
る磁石と基板との位置関係を示す図である。
る磁石と基板との位置関係を示す図である。
１ 成膜室 ２ ターゲット電極 ３ ターゲット ６ 基板ホルダ ７ 基板 ２０，２１，２２，２３ 永久磁石 ２４，２５，２６，２７，２８，２９ 補助磁石
Claims (5)
- 【請求項１】 成膜粒子を飛散させる成膜源と、前記成
膜粒子によって成膜される基板を保持する基板ホルダ
と、前記基板を挟みかつ前記基板面と平行な面に配置さ
れ、前記基板と対向する面の極性が互いに異なり、かつ
互いに略平行する２つの磁界発生手段と、を成膜室に備
える磁性膜形成装置において、 前記それぞれの磁界発生手段には、前記基板の略中心を
通る線に対して２つの磁石がほぼ対称の位置に配置され
ていることを特徴とする磁性膜形成装置。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、 前記磁石は、磁化方向に略垂直な方向に長い棒状のほぼ
同一の永久磁石から構成されることを特徴とする磁性膜
形成装置。 - 【請求項３】 請求項１ないしは請求項２のいずれか１
つの請求項記載において、 前記両磁界発生手段間の距離、前記ほぼ対称の位置に配
置された磁石間の距離、および前記各磁石の前記基板に
対する配置角度を任意に調整可能に構成したことを特徴
とする磁性膜形成装置。 - 【請求項４】 請求項１ないしは請求項２のいずれか１
つの請求項記載において、 前記両磁界発生手段の略中間の位置でかつ前記基板の略
中心に対してほぼ対称な位置、または前記各磁界発生手
段の両端付近の前記基板に対向する位置に、補助磁石を
設けたことを特徴とする磁性膜形成装置。 - 【請求項５】 請求項１ないしは請求項４のいずれか１
つの請求項記載において、 前記各磁石は、電磁石で構成されることを特徴とする磁
性膜形成装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9346665A JPH11172432A (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 磁性膜形成装置 |
| DE19857699A DE19857699A1 (de) | 1997-12-16 | 1998-12-14 | Vorrichtung zum Herstellen eines magnetischen Films |
| KR1019980054969A KR19990063056A (ko) | 1997-12-16 | 1998-12-15 | 자성막 형성 장치 |
| US09/210,979 US6099706A (en) | 1997-12-16 | 1998-12-15 | Magnetic film forming apparatus which applies a parallel magnetic field across a substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9346665A JPH11172432A (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 磁性膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11172432A true JPH11172432A (ja) | 1999-06-29 |
Family
ID=18384992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9346665A Pending JPH11172432A (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 磁性膜形成装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6099706A (ja) |
| JP (1) | JPH11172432A (ja) |
| KR (1) | KR19990063056A (ja) |
| DE (1) | DE19857699A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112011771A (zh) * | 2019-05-30 | 2020-12-01 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 偏置磁场控制方法、磁性薄膜沉积方法、腔室及设备 |
| WO2023069158A1 (en) * | 2021-10-21 | 2023-04-27 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for generating magnetic fields on substrates during semiconductor processing |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6579421B1 (en) | 1999-01-07 | 2003-06-17 | Applied Materials, Inc. | Transverse magnetic field for ionized sputter deposition |
| US8696875B2 (en) * | 1999-10-08 | 2014-04-15 | Applied Materials, Inc. | Self-ionized and inductively-coupled plasma for sputtering and resputtering |
| US10047430B2 (en) | 1999-10-08 | 2018-08-14 | Applied Materials, Inc. | Self-ionized and inductively-coupled plasma for sputtering and resputtering |
| JP4219566B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2009-02-04 | 株式会社神戸製鋼所 | スパッタ装置 |
| US7033514B2 (en) * | 2001-08-27 | 2006-04-25 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus for micromachining using a magnetic field and plasma etching |
| US7504006B2 (en) * | 2002-08-01 | 2009-03-17 | Applied Materials, Inc. | Self-ionized and capacitively-coupled plasma for sputtering and resputtering |
| US7638022B2 (en) * | 2006-02-27 | 2009-12-29 | Ascentool, Inc | Magnetron source for deposition on large substrates |
| JP2008071379A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Fujitsu Ltd | 磁気ヘッド素子の製造方法 |
| US7538546B2 (en) * | 2006-11-10 | 2009-05-26 | Infinitum Solutions, Inc. | In-plane magnetic field generation and testing of magnetic sensor |
| KR101929240B1 (ko) * | 2017-06-15 | 2018-12-17 | 한국기초과학지원연구원 | 웨이퍼 검사장치 |
| US12027352B2 (en) | 2021-05-28 | 2024-07-02 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for generating magnetic fields on substrates during semiconductor processing |
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| US4525262A (en) * | 1982-01-26 | 1985-06-25 | Materials Research Corporation | Magnetron reactive bias sputtering method and apparatus |
| US4581118A (en) * | 1983-01-26 | 1986-04-08 | Materials Research Corporation | Shaped field magnetron electrode |
| US4853102A (en) * | 1987-01-07 | 1989-08-01 | Hitachi, Ltd. | Sputtering process and an apparatus for carrying out the same |
| DE3852430T2 (de) * | 1987-06-16 | 1995-05-04 | Hitachi Ltd | Magnetron-Zerstäubungsgerät und Verfahren zur Anwendung desselben zur Schichtenherstellung. |
| US5045166A (en) * | 1990-05-21 | 1991-09-03 | Mcnc | Magnetron method and apparatus for producing high density ionic gas discharge |
| US5630916A (en) * | 1993-03-02 | 1997-05-20 | Cvc Products, Inc. | Magnetic orienting device for thin film deposition and method of use |
| JP2970317B2 (ja) * | 1993-06-24 | 1999-11-02 | 松下電器産業株式会社 | スパッタリング装置及びスパッタリング方法 |
| US5589039A (en) * | 1995-07-28 | 1996-12-31 | Sony Corporation | In-plane parallel bias magnetic field generator for sputter coating magnetic materials onto substrates |
| JPH0971862A (ja) * | 1995-09-06 | 1997-03-18 | Hitachi Ltd | 基板面外部磁場印加機構及び方法 |
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-
1997
- 1997-12-16 JP JP9346665A patent/JPH11172432A/ja active Pending
-
1998
- 1998-12-14 DE DE19857699A patent/DE19857699A1/de not_active Withdrawn
- 1998-12-15 US US09/210,979 patent/US6099706A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-15 KR KR1019980054969A patent/KR19990063056A/ko not_active Application Discontinuation
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| CN112011771A (zh) * | 2019-05-30 | 2020-12-01 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 偏置磁场控制方法、磁性薄膜沉积方法、腔室及设备 |
| WO2020238594A1 (zh) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 偏置磁场控制方法、磁性薄膜沉积方法、腔室及设备 |
| CN112011771B (zh) * | 2019-05-30 | 2022-02-22 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 偏置磁场控制方法、磁性薄膜沉积方法、腔室及设备 |
| WO2023069158A1 (en) * | 2021-10-21 | 2023-04-27 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for generating magnetic fields on substrates during semiconductor processing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990063056A (ko) | 1999-07-26 |
| DE19857699A1 (de) | 1999-06-24 |
| US6099706A (en) | 2000-08-08 |
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